<Desc/Clms Page number 1>
Wasserröhrenfeuerkiste.
Die Erfindung bezieht sich auf die Ausgestaltung der Feuerkiste eines Lokomotivkessels und besteht darin, dass eine Rohrverbindung zwischen Wasserröhrenfeuerkiste und Langkessel geschaffen ist, die trotz Wärmedehnung und Erschütterung ein spannungsfreies Verschieben der Feuerkiste gegenüber dem Langkessel gestattet. Erfindungsgemäss bestehen weiters die Sammler aus einzelnen Teilen, in welche die Wasserröhren einmünden, um jedwede Störung durch ein reihenweise Auswechseln der die Feuerkistenseitenwand bildenden Wasserröhren leicht beheben zu können. Weitere Kennzeichen der Erfindung liegen in der besonderen Ausgestaltung der Heiztüröffnung als auch der Anordnung von Wasservorwärmern vor der Wasserröhrenfeuerkiste.
In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 eine solche Feuerkiste, Fig. 2 ist der Grundriss davon, wo bei a ein Schnitt durch A, bei b ein Schnitt durch B, bei c-d der durch C-D und bei el und e2 Schnitte zweier anderer Vorwärmerausführungen dargestellt wurden ; Fig. 3 zeigt den Schnitt durch F im Kreuzriss mit der Ansicht in der Richtung zur Heiztürseite ; Fig. 4 veranschaulicht einen Querschnitt durch ein Scheitel- oder Grundsammelrohr ; Fig. 5 ist eine Ansicht von der Gestaltung des Heiztürringes, Fig. 6 der Kreuzriss dazu im Schnitt.
Die Wasserröhrenfeuerkiste 1, welche nach aussen von einem Speisewasservorwärmer 2 abgeschlossen wird, ist nur aus Röhren gebildet, von denen die Siederohre 4 ausnahmslos gerade und gleichweit sind und auswechselbar in Sammelröhren 5,6, 7 und 8 münden.
Die Wasserströmung erfolgt vom Langkessel 3 aus durch gekrümmte, biegsame Zuführungsrohre 9'in das um den Bauch des Langkessels geführte Krebsrohr 5, von wo das Wasser verteilt durch die die Krebswand bildende vorderen Siederöhren 4'in das untere Querstück 6'des Grundrohres 6 fällt und neuerlich über den ganzen Umfang der Feuerkiste verteilt durch die Siederohre 4 zum oberen Sammelrohr, dem Scheitelrohr 7, gelangt, und, bereits teilweise verdampft, durch die oberen, gegen Verbiegung unempfindlichen Verbindungsrohre 9"wieder in den Kessel zurückströmt.
Das Scheitelrohr liegt dicht aber lose verschiebbar am Langkessel 3, dessen besondere Form auch die Gestalt der Feuerkiste bestimmt. Da die Siederohre durchwegs senkrecht stehen, ist auch die Grundrohrform 6 gleich der des Scheitelrohres. Grund- und Scheitelrohre sind vollkommen gleich ausgebildet und vertauschbar. Nur das Krebsrohr 5 hat entsprechend seiner Anlehnung an den kreiszylindrischen Langkessel 3 eine Halbkreisform, wogegen das zugehörige Grundrohr gerade ist. Die Sammelrohre 6 und 7 haben abnehmbare Deckel, wodurch es möglich ist, die Siederohre hier einzuschieben oder herauszunehmen. Ihre Auswechslung kann um so leichter erfolgen, da sie durchwegs gleich weit sind und auf die jeweils richtige Länge abgeschnitten und eingeschoben sowohl im Grund-, als auch im Scheitel-7 bzw.
Krebsrohr 5 ohne Erweiterung oder Verengung des lichten Rohrdurchmessers aufgewalzt oder eingeschweisst werden können.
Die Siederohre 4 liegen nicht dicht aneinander und gewähren'den Feuergasen den seitlichen Austritt aus der Feuerkammer. Um diese nach aussen abzugrenzen ist eine Wasserwand rings um die Feuerkiste vorgesehen, die weder mit dieser, noch mit dem übrigen Kessel 3 in unmittelbarer Verbindung steht. Sie kann daher beliebig niederen Druck haben und somit auf die billigste und bequemste Weise ohne Gefahr mit ebenen Seitenwänden 11 ausgestattet sein, zu deren Formgebung ein Gerippe aus handels- üblichem Profileisen 12 Verwendung findet.
Dieser Wasserbehälter 2, der auch aus mehreren untereinander durch Rohre 13 verbundenen Behältern zusammengesetzt sein könnte, dient als Speisewasservorwärmer und kann auch als Schlammabscheider und Wasserreiniger ausgebildet werden.
<Desc/Clms Page number 2>
'Um die Einwirkung der unmittelbaren'Wärmestrahlung auf die Wandung des Vorwärmer abzuschwächen, können die Spalten zwischen den Siederohren durch Rippen 14 abgedeckt werden, wodurch zwar der frühere Vorteil der gänzlichen Feuerumflutung der Rohre verloren geht, anderseits aber die Verdampfung durch das Vergrössern des äusseren Rohrumfanges gefördert wird. Um alle Vorteile zu vereinigen, empfiehlt es sich, diese Rippen feuerabseits nach aussen zu verschieben. Dies kann schliesslich so weit gehen, dass dann auf einfache Art nur mehr eine gemeinsame Platte, alle Siederohre gemeinsam aussen berührend vorhanden ist.
Dies wird am einfachsten auch dadurch erreicht, dass der Vorwärmer mit seiner inneren Wand 11 (bei a) ganz an die Siederohre 4 herangerückt wird. Eine wellblechförmige Vorwärmerwahd. H konnte hier auf noch einfachere Art zugleich zur Hebung der Druckfestigkeit des Vorwärmers 2 den gleichen Zweck erfüllen. Wäre überhaupt eine bessere Vorwärmung mit beliebiger Drucksteigerung erwünscht, dann könnte schliesslich der Vorwärmer. in der ganz gleichen Ausführung gebaut werden wie die Feuerkiste 1 selbst (s. 82), nur müsste dann die dem Feuer abgekehrte Seite des Vorwärmers gegen Luftzutritt mit einer Bleshwand 15 abgedichtet und verschalt werden.
Der Zusammenhang der Feuerkiste mit dem übrigen Kessel ist ganz lose mit Röhren 9', 9"her- gestellt, welche beispielsweise einesteils in den Deckel 10 des Scheitel-bzw. Erebsrohres J eingewalzt oder aufgeschweisst, anderseits an ringverstärkten Öffnungen 16 des Feuerrohrkessels 3 aufgeflanscht sind. Damit wird ermöglicht, dass ganze Feuerkisten ohne Anpassungsschwierigkeiten getrennt vom Langkessel gebaut und auf die erdenklich rascheste Art ausgewechselt werden können. Gliedert man
EMI2.1
gereiht werden, dann können beim Sshadhaftwerden mehrerer Siederohre ganze Seitenwandteile leicht ausgetauscht werden.
Das Auswechseln einzelner Siederohre 4 kann nun auf die einfachste Weise sowohl durch das abgedeckte Grandrohr 6 als auch durch das Scheitelrohr 7 erfolgen.
Zwecks serienweiser Herstellung der Sammelrohre 5,6 und 7 werden die Rohrstücke an der Heiztürseite nicht kreisrund, sondern als schiefwinkelig geflanschte gerade Teile ausgeführt, so dass hier die Wand der Feuerkiste 1 und des Vorwärmers 2 prismatisch wird, Damit wird auch erreicht, dass die Passflächen der Rohrdeokel eben und daher leicht bearbeitbar werden.
Zugleich ermöglicht das aber auch die Herstellung eines wassergefüllten Heiztürrohres 8 (in Fig. 5 und 6) mit abnehmbaren Deckel 17, so dass auch hier die Siederohre 4 eingewalzt werden können.
Alle Rohrdeckel sind übrigens ausnahmslos so angeordnet, dass sie der Feuereinwirkung nicht ausgesetzt sind, die Verschraubung 23 daher nicht leidet und ausserdem bequem zugänglich ist.
Die luft-und feuerdichte Anpassung der prismatischen Feuerkiste an die kugelige Endform des Langkessels geschieht durch Verbreiterung M'der Deekel JM bis zur Berührungslinie mit dem Langkessel.
Fig. 4 veranschaulicht den Querschnitt durch ein Sammelrohr 6 oder 7, wie es mit dem Deckel nach oben als Scheitelrohr 7 oder mit dem Deekel nach unten als Grundrohr 6 benutzbar ist. Der Platz zwischen den Deckeln wird ebenso wie der Raum zwischen den Siederohröffnungen 20 zum Anguss von
Stegverstärkungsrippen 21 ausgenutzt. Um zwischen den Querstegen 22 unabströmbare Dampfpölster einerseits oder kesselsteingefüllte Wassergruben anderseits zu vermeiden, werden diese Einbuchtungen zugleich zur Verstärkung der ebenen Deckel 10 durch formentsprechenden Vollguss ausgefüllt, so dass der Dampf-bzw. Wasserfluss in den Sammelrohren eben und hindernisfrei vor sich gehen kann.
Die Deckel 10 sind beispielsweise nur so gross, dass sie jeweils bloss zu einer Siederohröffnung Zutritt gewähren können aber auch zu 2 oder mehreren Rohröffnungen führen. Sie tragen auch die Grundablassehrauben 23 sowie die Auswaschluken 24.
Das Krebsrohr J ist ähnlich ausgestattet, jedoch mit dem wesentlichen Unterschied, dass die
Deckel 10 seitlich angebracht sind, was wohl das Einwalzen und Verschweissen der Siederohre 4 gestattet, nicht aber auch ihre Auswechslung, die hier also nur von unten durch das Grundrohr 6 erfolgen muss.
Die ganze Feuerkiste ist für sich vom übrigen Kessel unabhängig auf dem Rahmen gelagert, so dass die Verbindungsrohre 9', 9"zum Kessel keine Gewichts-, sondern nur Wärmeschub-und die Kesseldruckspannungen auszuhalten haben. Lagenveränderungen werden einerseits in der waagrechten Richtung durch die Wärmedehnung des Langkessels 3, anderseits senkrecht dazu nach oben durch die Wärme- dehnung der unten fest abgestützten Feuerkiste 1 erfolgen und daher Verbiegungen nur bei den Verbindungsrohren 9', 9"erzwingen. Diese Verschiebungen bleiben aber ohne jeden schädlichen Einfluss, wenn die Verbindungsrohre 9 entsprechend lang und gekrümmt sind.
Bei beliebiger Auswahl verschieden langer Sammelrohrstücke können die Seiten der Feuerkiste breiter oder schmäler gemacht und auf diese Art auch die Rostfläehe nachträglich noch auf einfache Art vergrössert oder verkleinert werden.
Das verlangt zuletzt eine beliebige Verschiebbarkeit des Krebsrohres 5, die auch längs des Feuerrohrkessels 3 vorgenommen werden kann, wenn die hintere Abstützung des Langkessels 3 nicht zu knapp erfolgt und auch die Mündungen 16 der Verbindungsrohre 9'weiter vorne liegen. Der ersten Bedingung kann wegen Wegfall des schweren Stehkessels ohne weiters entsprochen werden, während die Erfüllung der zweiten Bedingung nicht nur keine Schwierigkeit bereitet, sondern gleichzeitig den Vorteil bringt, dass durch Vorverlegung der Mündungen 16 der Langkessel näher bei der vorderen Rauchkammerrohr-
<Desc/Clms Page number 3>
wand angezapft wird, wo in der Regel das Speisewasser einmündet, also die Stelle seiner niedersten Wassertemperatur ist.
Die beschriebene Feuerkistengestaltung ergibt namentlich in Verbindung mit einer entsprechenden Ausbildung des Kesselabschlusses eine billigere und doch allen Anforderungen des Kesselbetriebes und für die Erleichterung seiner Instandhaltung entsprechender Bauart, welehe überdies die unmittelbare Heizfläche ohne Einschränkung der mittelbaren sehr bedeutend erhöht und damit auch den Wirkungsgrad des Kessels steigert. Zugleich wird auch eine vollkommener Nutzbarmachung des Brennstoffes dadurch erreicht, dass der Feuerraum ohne Schwierigkeiten und Mehrkosten beliebig lang, schmal und hoch gehalten werden kann und ausserdem die sonst unzugänglichen Ecken rechts und links der Heiztür nicht mehr bestehen bleiben.
Alle Stellen luft-, teuer-oder wasserseitig sind zugänglich gemacht und können überdies beschaut werden. Eine schädliche Kesselsteinbildung ist daher überhaupt nicht mehr möglich, denn so weit nicht schon im Speisewasservorwärmer eine Enthärtung des Wassers erreicht wird, werden die letzten Reste seiner Lösungen und Beimengungen an den Stellen lebhaftester Dampfentwicklung niedergeschlagen, welche aber durchwegs leicht gereinigt werden können. Die selbst bei WaS3errohrfeuerkisten noch vielfach notwendigen Ziegelmauerungen an der Krebs- und Türwand sowie bei der Feuerbrücke entfallen hier ganz zum Nutzen der Heizfläche. Es entfallen sonach die Ziegel, die Stehbolzen, Deskenankerschrauben und daher auch das teure Kupfer.
Die Erfindung ist naturgemäss nicht allein auf Lokomotivkesseln beschränkt.
Die beschriebene Bauart ist ohne weiters geeignet, gegen ausbaureife Stehkessel in alten Lokomotiven oder sonstigen Kesselanlagen ausgewechselt zu werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Wasserröhrenfeuerkiste, dadurch gekennzeichnet, dass die Siederohre beiderseits in Sammelrohre münden, von welchen die oberen mit ausserhalb des Verbrennungsraumes befindlichen Rohren eine den Wärmedehnungen und Erschütterungen folgende Verbindung mit dem Langkessel herstellen, um der Feuerkiste eine spannungsfrei Verschiebung gegenüber dem Langkessel zu ermöglichen.
2. Wasserröhrenfeuerkiste, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammler, in welche die Wasserrohre einmünden, aus mehreren Teilen bestehen, so dass ein flächenweises Auswechseln der durch die Wasserrohre gebildeten Feuerkistenseitenwand ermöglicht wird.
3. Wasseröhrenfeuerkiste nach den Ansprüchen 1 und 2 mit einem die Heiztüröffnung bildenden, rohrförmigen, wassergefüllten Ring, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Ring mit Ansätzen zur Aufnahme von Wasserröhren versehen ist.
4. Wasserröhrenfeuerkiste nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Heiztürrohr auf der dem Feuer abgekehrten Seite durch einen abnehmbaren Ring abgeschlossen ist.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.
<Desc / Clms Page number 1>
Water tube fire box.
The invention relates to the design of the fire box of a locomotive boiler and consists in creating a pipe connection between the water pipe fire box and the long boiler, which allows the fire box to be moved tension-free relative to the long boiler despite thermal expansion and vibrations. According to the invention, the collectors also consist of individual parts into which the water pipes open in order to be able to easily remedy any fault by replacing the water pipes forming the fire box side wall in rows. Further characteristics of the invention are the special design of the heating door opening and the arrangement of water preheaters in front of the water pipe fire box.
In the drawings, Fig. 1 shows such a fire box, Fig. 2 is the plan of it, where at a a section through A, at b a section through B, at cd through CD and at el and e2 sections of two other preheater designs ; 3 shows the section through F in a crossed elevation with the view in the direction of the heating door side; Fig. 4 illustrates a cross section through a crown or base header; FIG. 5 is a view of the design of the heating door ring, FIG. 6 shows the cross-sectional view thereof.
The water pipe fire box 1, which is closed off from the outside by a feed water preheater 2, is formed only from pipes, of which the boiler pipes 4 are without exception straight and equally wide and open interchangeably in collecting pipes 5, 6, 7 and 8.
The water flows from the long boiler 3 through curved, flexible supply pipes 9 'into the crab pipe 5 guided around the belly of the long vessel, from where the water is distributed through the front boiler pipes 4' forming the crust wall and falls into the lower cross piece 6 'of the base pipe 6 and again distributed over the entire circumference of the fire box through the boiler pipes 4 to the upper collecting pipe, the apex pipe 7, and, already partially vaporized, flows back into the boiler through the upper, bending-insensitive connecting pipes 9 ″.
The top pipe lies tightly but loosely displaceable on the long boiler 3, whose special shape also determines the shape of the fire box. Since the boiler pipes are always vertical, the base pipe shape 6 is also the same as that of the top pipe. The base and top pipes are completely identical and can be interchanged. Only the crab tube 5 has a semicircular shape in accordance with its similarity to the circular cylindrical long boiler 3, whereas the associated base tube is straight. The header pipes 6 and 7 have removable covers, which makes it possible to insert or remove the boiler pipes here. They can be replaced all the more easily because they are consistently the same width and cut to the correct length and inserted in both the base and the apex.
Cancer tube 5 can be rolled on or welded in without widening or narrowing the clear tube diameter.
The boiler pipes 4 are not close to one another and allow the fire gases to exit the fire chamber from the side. In order to delimit this from the outside, a wall of water is provided around the fire box, which is not in direct connection either with this or with the rest of the boiler 3. It can therefore have any low pressure and thus be equipped with flat side walls 11 in the cheapest and most convenient way without danger, for the shaping of which a framework made of commercially available profile iron 12 is used.
This water tank 2, which could also be composed of several tanks connected to one another by pipes 13, serves as a feed water preheater and can also be designed as a sludge separator and water purifier.
<Desc / Clms Page number 2>
In order to reduce the effect of the direct heat radiation on the wall of the preheater, the gaps between the boiler pipes can be covered by ribs 14, whereby the previous advantage of the complete fire flooding of the pipes is lost, but on the other hand the evaporation due to the enlargement of the outer pipe circumference is promoted. In order to combine all advantages, it is advisable to move these ribs outwards away from the fire. This can finally go so far that then, in a simple manner, there is only one common plate, all of the boiler pipes touching the outside together.
This is most easily achieved by moving the preheater with its inner wall 11 (at a) right up to the boiler pipes 4. A corrugated sheet metal preheater. H could fulfill the same purpose in an even simpler way to increase the compressive strength of the preheater 2. If better preheating with any increase in pressure were desired at all, then the preheater could finally be used. be built in exactly the same design as the fire box 1 itself (see 82), except that the side of the preheater facing away from the fire would then have to be sealed with a sheet wall 15 to prevent air from entering.
The connection between the fire box and the rest of the boiler is made quite loosely with tubes 9 ', 9 "which, for example, are partly rolled or welded into the cover 10 of the apex or erection tube J, and on the other hand are flanged to ring-reinforced openings 16 of the fire tube boiler 3 This enables whole fire boxes to be built separately from the long boiler without any adjustment difficulties and to be exchanged in the fastest possible way
EMI2.1
are lined up, then entire side wall parts can easily be replaced if several boiler pipes become damaged.
The replacement of individual boiler pipes 4 can now be carried out in the simplest manner both through the covered main pipe 6 and through the top pipe 7.
For the purpose of serial production of the header pipes 5, 6 and 7, the pipe pieces on the heating door side are not designed as circular, but as straight parts flanged at an oblique angle, so that here the wall of the fire box 1 and the preheater 2 is prismatic, which also ensures that the fitting surfaces the Rohrdeokel are flat and therefore easy to process.
At the same time, however, this also enables the production of a water-filled heating door pipe 8 (in FIGS. 5 and 6) with a removable cover 17, so that the boiler pipes 4 can also be rolled in here.
Incidentally, all pipe covers are arranged without exception in such a way that they are not exposed to the effects of fire, the screw connection 23 therefore does not suffer and is also easily accessible.
The airtight and fire-tight adaptation of the prismatic fire box to the spherical end shape of the long kettle is done by widening M'der Deekel JM up to the line of contact with the long kettle.
4 illustrates the cross section through a collecting pipe 6 or 7, as it can be used with the cover upwards as a crown pipe 7 or with the cover downwards as a base pipe 6. The space between the lids, like the space between the boiler pipe openings 20, is used for sprue
Web reinforcement ribs 21 are used. In order to avoid steam cushions that cannot flow away from between the transverse webs 22 on the one hand or water pits filled with kettle stones on the other hand, these indentations are also filled with solid casting to reinforce the flat cover 10, so that the steam or The water flow in the collecting pipes can be level and free of obstacles.
The lids 10 are, for example, only so large that they can only allow access to one boiler pipe opening but can also lead to 2 or more pipe openings. They also carry the bottom outlet hoods 23 and the washout hatches 24.
The cancer tube J is similarly equipped, but with the main difference that the
Lids 10 are attached laterally, which probably allows the boiler pipes 4 to be rolled in and welded together, but not to replace them, which in this case only has to be done through the base pipe 6 from below.
The whole fire box is stored independently from the rest of the boiler on the frame, so that the connecting pipes 9 ', 9 "to the boiler do not have to withstand any weight, but only thermal thrust and boiler pressure. Changes in position are on the one hand in the horizontal direction due to thermal expansion of the long boiler 3, on the other hand perpendicular to it upwards through the thermal expansion of the fire box 1, which is firmly supported below, and therefore only force bends in the connecting pipes 9 ', 9 ". However, these displacements remain without any detrimental influence if the connecting pipes 9 are correspondingly long and curved.
With any selection of collecting pipe pieces of different lengths, the sides of the fire box can be made wider or narrower and in this way the grate area can be enlarged or reduced in a simple manner afterwards.
This ultimately requires any displaceability of the crab tube 5, which can also be made along the fire tube boiler 3 if the rear support of the long boiler 3 is not too tight and the mouths 16 of the connecting tubes 9 'are also further forward. The first condition can be met without further ado because the heavy standing boiler is no longer required, while the fulfillment of the second condition not only poses no difficulty, but at the same time has the advantage that by moving the mouths 16 forward, the long boiler is closer to the front smoke chamber tube.
<Desc / Clms Page number 3>
wall is tapped, where the feed water usually flows in, i.e. the point of its lowest water temperature.
The fire box design described, especially in connection with a corresponding design of the boiler closure, results in a cheaper and yet all requirements of the boiler operation and for the facilitation of its maintenance corresponding design, which moreover increases the direct heating surface very significantly without restricting the indirect ones and thus also increases the efficiency of the boiler . At the same time, a complete utilization of the fuel is achieved in that the combustion chamber can be kept as long, narrow and high as desired without difficulties and additional costs and the otherwise inaccessible corners to the right and left of the heating door no longer exist.
All points on the air, expensive or water side are made accessible and can also be viewed. Harmful scale formation is therefore no longer possible at all, because unless the water is softened in the feed water preheater, the last residues of its solutions and admixtures are deposited at the points of the most lively development of steam, which can, however, be easily cleaned. The brick walls on the crab and door walls, as well as on the fire bridge, which are often necessary even with WaS3errohrfeuerkisten, are omitted here to benefit the heating surface. The bricks, stud bolts, desk anchor screws and therefore also the expensive copper are no longer required.
The invention is of course not restricted to locomotive boilers alone.
The type of construction described is also suitable for being exchanged for stand-up boilers in old locomotives or other boiler systems that are ready for expansion.
PATENT CLAIMS:
1. Water pipe fire box, characterized in that the boiler pipes open into collecting pipes on both sides, of which the upper pipes located outside the combustion chamber establish a connection with the long boiler following the thermal expansion and vibrations, in order to enable the fire box to be displaced tension-free relative to the long boiler.
2. Water pipe fire box, characterized in that the collector, into which the water pipes open, consist of several parts, so that a surface replacement of the fire box side wall formed by the water pipes is made possible.
3. Water tube fire box according to claims 1 and 2 with a tubular, water-filled ring forming the heating door opening, characterized in that this ring is provided with lugs for receiving water tubes.
4. Water pipe fire box according to claims 1 to 3, characterized in that the heating door pipe is closed on the side facing away from the fire by a removable ring.
** WARNING ** End of DESC field may overlap beginning of CLMS **.